ODMA技术在物联网传输层中的应用研究

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文/艾伯资讯(深圳)有限公司　魏兵

　　一、ODMA技术介绍

　　机会驱动多址接入系统(ODMA：Opportunity Driven Multiple Access)是一个拥有专利权的移动无线宽带接入系统，是3GPP2的标准之一，系统包含极穏定的客户端设备，可提高基础网络的建设效能。ODMA技术满足用户高带宽的需求，并容易布署网络，具有低功耗、支持高速移动、网络高健壮性的特点。ODMA产品可以传输移动数据、视频及音频服务及应用在特定的自我组成的智能动态网络上。

　　ODMA的技术特点描述：

　　1、自动选择传输路径

　　邻近ODMA终端皆可成为跳转中继站，动态调变路径以达网络使用效率优化。

　　2、自动联网优化机能

　　(1)  无线网络的联机状况，信号质量随时在改变。
　　(2)  ODMA自动判断网络状况，仅挑选传输质量最佳的时段传递数据，而非一直占住某频段。
　　(3)  频谱利用率高，系统容量倍增，传输速率（throughput）高。
　　(4)  降低干扰。
　　(5)  路径越多，最佳传输机会越多。

　　3、自动调变电耗

　　(1)  可自动调变电耗，以最小的电量传输信息。
　　(2)  挑选距离最近／最有效率的邻居传递数据。
　　(3)  仅挑选传输质量最佳的时段传递数据。
　　(4)  使用者间不会彼此干扰。
　　(5)  装置耗电少，待机时间长。
　　(6)  发射功率低，几乎没有辐射，无健康顾虑。

　　4、 自动调变频道

　　(1)  自动挑选最佳「邻居」的可用频道传输数据。
　　(2)  不受限于单一频道 à选择更多 à传输速率高。
　　(3)  用户不需自行设定频道。 

　　5、 支援车载高速移动

　　(1)  高速移动的节点可随时透过许多其它不同的节点（neighbours）接收、传递信息，每秒钟可重新计算上百次。
　　(2)  ODMA如同GSM系统可在车载移动下传输信息。

　　6、 影音、数据上下传带宽对称

　　(1) 以极低的布建成本，提供比3G更高质量的点对点（P2P）移动网络服务， 上行=下行。
　　(2) 提供可靠度极高且技术已经过充分验证过的网络影音与数据传输。

　　7、 多重保密机制

　　(1) 自动调变频道。
　　(2) 随机智慧选径，传输来源与目的地间无固定传输路径。
　　(3) SIM卡提供信息加密（encryption）。
　　(4) 降低无线电发射功率，减少通讯撷取。
　　(5) Neighbor监控机制。

　　8、 应急组网可架在任何频段上

　　(1)  ODMA可应急组网。
　　(2)  ODMA可架在任何频段上。
　　(3)  ODMA可配合现行各种无线通信技术，弥补该系统之不足：ODMA enhanced Wi-Fi、WiMAX、 3G、GSM、PHS等。

　　综上所述，ODMA接入系统最大的优势是高带宽（单频点的一个终端速率超过150Mbps的接入速度）、网络健壮（每个终端之间可彼此通信、不需每个终端接到有线网络上）、支持终端高速移动（支持时速达350公里的移动终端）、组网方便（可架设在任何频段，没有有线网络的地方也可方便建网，zigbee、wifi、视频、语音、数据等均可接入到ODMA设备）、覆盖范围广（B型基站设备的覆盖半径超过500m，H型高速传输设备点对点传输距离超过15Km）、低功耗（B型基站型设备的平均功耗低于2w，并可进行自动功率控制）。

　　二、 ODMA设备规格及特性描述 
 

　　物理特性 

　　尺寸(LxWxH): 250 x 200 x 77mm
　　接口: 10/100BaseT RJ – 45 Ethernet X 2
　　安装方式:  抱杆或挂墙

　　电源部分

　　电源输入: IEEE 802.3af POE (48V)以太网供电
　　电源消耗: 25W (最大可达) ，采用自动功率控制

　　工作环境

　　工作温度：-40～+80°C
　　存储温度：-40～+80°C
　　湿度: 5%~98% 无凝露
　　防尘和防水: IP66
　　风载: 200km/hr

　　无线特性

　　频段: 4.9～5.85 GHz GHz              频率带宽: 40 Mhz
　　调制方式: OFDM (15~150 Mbps)      突发数据: 大于150Mbps
　　智能控制: 智能自适应数据速率        传输功耗:15dBm ± 2dBm
　　接受灵敏度(典型):
　　MCS 0 (15.00 Mbps) : - 96 dBm      MCS 1 (30.00 Mbps) : - 95 dBm
　　MCS 2 (45.00 Mbps) : - 92 dBm      MCS 3 (60.00 Mbps) : - 90 dBm
　　MCS 4 (90.00 Mbps) : - 86dBm       MCS 5 (120.00 Mbps) : - 83 dBm
　　MCS 6 (135.00 Mbps) : -77 dBm      MCS 7 (150.00 Mbps) : -74 dBm
　　天线: 2×2 MIMO
　　覆盖距离: 使用5dBi 全向天线传输距离大于500m (视距)，点对点传输距离可达15Km
　　非视距: 通过多跳中继

　　网络特性

　　系统架构: ODMA 中继
　　报文路由: 链路层机会发送
　　IP应用:  透明传输所有IP应用
　　移动无线接入: 无缝切换
　　带宽管理: 自愈合
　　容错恢复: 自我配置 •• 自我愈合
　　会话漫游: TCP/UDP协议
　　吞吐率: > 85 Mbps
　　WAN设置：动态IP(DHCP)/静态IP/PPPoE
　　LAN 协议: ODMA over Ethernet
　　报文路由分集:动态智能邻居选择下的自适应报文发送，负载平衡和端到端质量（QOS）管理，动态拥塞和干扰避免等技术